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结合BLS聚合签名改进实用拜占庭容错共识算法

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针对实用拜占庭容错(practical Byzantine fault tolerance,PBFT)共识算法运用在联盟链中达到O(n2)的通信复杂度难以支持大规模网络的问题,提出一种聚合签名的拜占庭容错算法(aggregate-signature byzantine fault tolerance,ABFT).首先,改进PBFT共识算法中节点的信息交互方式,在prepare阶段各个副本节点单点发送信息及签名给主节点验证,在commit阶段由主节点收集签名并验证,结合BLS(boneh-lynn-shacham)签名将验证通过的多个签名聚合成一个聚合签名,将该聚合签名以及其他必要信息广播给其他所有副本节点验证;此外增加了finish阶段,用于防止大部分的副本节点超时而导致视图变更.ABFT算法将网络通信的复杂度降低为O(n),通过实验表明,在多个节点的情况下,ABFT算法有效地降低了共识的时延且提高了交易吞吐量,可扩展性更优,使联盟链可容纳大量节点.
Improved practical Byzantine fault tolerant consensus algorithm combined with BLS aggregating signature

陈佳伟、冼祥斌、杨振国、刘文印

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广东工业大学 计算机学院,广州510006

区块链 PBFT共识算法 聚合签名 吞吐量 时延

国家自然科学基金国家自然科学基金广东省基础与应用基础研究基金广东省引进创新科研团队计划项目

62076073917481072020A15150106162014ZT05G157

2021

10.19734/j.issn.1001-3695.2020.12.0403

计算机应用研究
四川省电子计算机应用研究中心

计算机应用研究

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.93
ISSN：1001-3695
年,卷(期)：2021.38(7)
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